JPH0476411B2

JPH0476411B2 -

Info

Publication number: JPH0476411B2
Application number: JP60119881A
Authority: JP
Inventors: Eeriku Yakobusen Hansu; Matsukusu Hansen Heningu; Nirupu Yoon; Hansen Henrii; Rashichiotakisu Konsutanchin
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1992-12-03
Also published as: DK157949C; GB8514196D0; DK246285A; DK246285D0; FR2565684B1; DE3420963A1; GB2160658A; US4635486A; FR2565684A1; GB2160658B; DE3420963C2; CA1243220A; CH668476A5; IT8553456V0; JPS60263814A; IT8567518A0; IT8567518A1; NL8501646A; IT1183875B; DK157949B

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電磁式流量計であつて、その磁石機
構が測定管に外側から装着可能である２つの磁極
と、１つの外側のヨークとから構成されていて、
しかも少なくとも１つの分離面を有しており、か
つ上記の磁極がそれぞれ極片と、巻線を保持した
鉄心区分とを備えている形式のものに関する。

従来技術上記形式の公知の流量計では、２つの磁極の極
片は直径方向で向き合つてセラミツク測定管に接
触している。鋼製ケーシングが磁気帰還のための
ヨークとして用いられている。各磁極の鉄心区分
の半径方向でみて外側の端部と所属のヨークとの
間には分離面が存在している。分離面に沿つて分
離することによつて測定管が両端面により大きな
直径を持つ接続フランジを有している場合にも磁
石機構を機能上適切に取付けることが可能であ
る。

この構成では磁石機構は測定管のフランジより
も半径方向に著しく突出している。そのために外
寸が比較的大きい。その上にこの磁石機構は多く
の場合流量計を２つの接続管のフランジの間で固
定するために用いられる締付けボルトの貫通を阻
止する。かかる締付けボルトの形状と数について
はそれぞれ使用される基準によつて指定されてい
る。

発明が解決しようとする問題点本発明の課題は、冒頭に記載の形式の電磁式流
量計の磁石機構を、他の状態は同一のままでより
小さな全体寸法が得られ、かつ特に締付けボルト
によつて測定される空間内に取付けることが可能
であるように小形化することである。

問題点を解決するための手段上記の課題を解決するための本発明の手段は、
冒頭に記載の形式の電磁式流量計において、鉄心
区分が半径方向でみて外側の端部において該鉄心
区分に続く磁石機構構成部材と分離面を持たずに
結合されており、かつ分離面が漂遊磁束のための
磁気通路の外部に配置されていることである。

実施態様本発明の実施態様によれば分離面が鉄心区分の
横断面積よりも大きな面積にわたつて広がつてい
る。分離面は鉄心区分の横断面積よりも著しく大
きな面積、例えば４倍〜20倍の面積にすべきであ
る。この方法で分離面における誘導は更に著しく
低下することができる。更には磁位差およびした
がつてアンペア回数が更に低下せしめられる。

同時に上記２つの手段を使用すると、アンペア
回数を20〜30％減少させることができる。これは
巻線の容積をほぼ1/2に低下させることに相当す
る。それというのも１つには外側のより長い巻線
を省略し得ること、１つには線材抵抗を維持する
場合に線材長さがより短いために線材断面積をよ
り小さくすることによる。

主磁束をして分離面を越えさせるために必要で
ある、磁位差の部分は困難なく全体の磁位差の１
％以下、有利には0.3％以下に減じることができ
る。その場合分離面は幅約0.2mmを有していても
よい。この数値は大量生産でも困難なく達成する
ことができる。分離面が不可避的な製作誤差によ
る相異する寸法を持つた場合に、この寸法の相違
に影響される誤差はきはめて小さいので、測定結
果には重要ではない。

優れた実施態様においては、鉄心区分が分離面
を持たずに中間板と結合されており、中間板は漂
遊磁束を受容するために巻線よりも突出してい
て、しかもヨークとの間に分離面を構成してい
る。この場合には漂遊磁束は極片の縁部から直接
中間板に流れ、したがつて分離面を貫通する必要
はない。

別の実施態様では、鉄心区分は分離面を持たず
にヨークと結合されており、かつヨークは分離面
を構成するために分割されている。この場合には
漂遊磁束は極片の縁部からヨークに直接流れる。
同様に漂遊磁束は分離面を貫通する必要はない。

鉄心区分とこれに続く磁束機構構成部材との間
における分離面の存在を避けるためには種々の方
法がある。例えば前記の両部材を一体に構成する
ことができる。測定管軸線に対して直角に延びた
薄板を使用してもよく、薄板はそれぞれ鉄心区分
とこれに続く磁束機構構成部材を覆つている。鉄
心区分とこれに続く磁石機構構成部材とは導磁的
に互いに結合してもよい。この結合は例えば導磁
性の金属はんだを用いて結合することができる。
鉄部材は互いに、例えば電子ビーム溶接または圧
接によつて溶接してもよい。

巻線がデイスク形巻線であると特に有利であ
る。比較的低い有効抵抗を維持しながら巻線数を
著しく小さくすることができるので、巻線をきわ
めて薄く構成し、かつこれによつて装置の直径を
きわめて小さく保つことが可能である。その上に
鉄心区分の直径を小さくすることができる。

実施例第１図および第２図によれば、測定管１は軸線
方向の貫流路２と各端部にフランジ２，３を有し
ている。測定管は電気絶縁性プラスチツクまたは
有利にはセラミツク製である。

互いに向き合つた側に各１つの磁極６，７が存
在している。磁極はそれぞれ測定管１の外周面に
接触する極片８もしくは９と巻線１２もしくは１
３によつて包囲された鉄心区分１０もしくは１１
を備えている。これらと一体に中間板１４もしく
は１５が結合されており、中間板は軸線方向にお
いても周方向においても巻線１２もしくは１３お
よび極片８もしくは９よりも突出している。巻線
１２，１３としてはデイスク形巻線を使用するの
が有利である。磁石機構構成部材である極片８，
９、鉄心区分１０，１１、中間板１４，１５と同
様に導磁性材料から成る円筒状のヨーク１６がフ
ランジ３，４並びに磁極６，７を包囲している。

したがつて第１の分離面１７がヨーク１６と中
間板との間に、かつ第２の分離面１８がヨーク１
６と中間板１５との間に得られる。

２つの測定電極１９と２０が互いに向き合つて
測定管１の内壁に配置されている。測定電極の軸
線は磁極６ないしは７の対称平面に対して直角に
延びている。操作に当つて、巻線１２，１３によ
つて導かれる電流によつて貫流路２を半径方向に
通過する磁場が作られる。次いで測定電極１９と
２０との間で流速に応じた電圧信号を取り出すこ
とができる。

流量計はシール部材２１，２２を間に配置して
２つの接続導管２３と２４との間に締込まれてい
る。測定管軸線を中心にした円上に配置された締
付けボルト２５は接続導管のフランジを貫通して
いる。スリーブ状のヨーク１６は半径方向におい
て締付けボルト内に完全に含まれる外径を持つて
いる。

第３図に示された実施例では、ヨーク２６が締
付けボルト２７によつて締めることのできるクラ
ンプによつて構成されている。クランプは軸線方
向の長さがヨーク２６よりも短かく、かつ磁極
６，７に作用するが、フランジ３，４には作用し
ない。したがつてヨークと磁極６，７の中間板１
４，１５との間の分離面１７，１８を短かくする
ことができる。

第３図には磁束が書き入れられている。主磁束
φ_oは貫流路２を通過し、かつヨーク２６と２つ
の分離面１７，１８を介して回路を閉じる。漂遊
磁束φ_s1は極片８から直接中間板１５へ達し、分
離面１７を通過しない。漂遊磁束φ_s2は中間板１
５から直接極片９に達し、したがつて同様に分離
面１８を通過しない。２つの分離面１７，１８に
おける誘導は公知の構成に比べて数分の１であ
る、というのも相対的に大きな漂遊磁束が分離面
を越えず、かつ分離面を形成する面積が鉄心区分
１０もしくは１１の横断面積よりも著しく大きい
からである。したがつて分離面を越えるためには
磁位差のきわめて小さな部分で十分である。アン
ペア回数の減少は巻線１２，１３の著しく小さな
横断面積寸法かつ、これとともにヨークの著しく
小さな外周をもたらす。

第４図に示された実施例では磁石機構は薄板３
５から構成されている。磁極３６，３７はそれぞ
れ極片３８，３９と鉄心区分４０，４１から構成
されている。これらはヨーク半部４２，４３と一
体に結合されており、ヨーク半部４２，４３は一
緒にヨーク４４を構成している。分離面４７，４
８は鉄心区分４０，４１に対してほぼ90℃ずらさ
れた周方向位置にある。分離面の面積を拡大する
ためには分離面４７，４８は半径方向に対して斜
めに、かつ拡大された半径方向の幅の範囲に存在
している。

第５図に示された実施例では、結合箇所に導磁
性のビード６５もしくは６６が設けられるように
配慮した場合には磁極５６を別体の構成部材、す
なわち極片５８、鉄心区分６０および中間板６４
から構成し得ることが示されている。ビードは導
磁性のはんだを用いるかまたは溶接によつて実施
することができる。

ヨークは円筒状である必要はない、空間条件が
許す限りにおいて例えば多角形、例えば正方形で
あつてもよい。

発明の効果電磁式流量計では全磁束は主磁束と漂遊磁束と
に分かれ、主磁束は極片から極片へ流れ、かつ測
定管を通過し、漂遊磁束は極片から鉄心区分に続
く磁石機構構成部材に流れる。漂遊磁束は非磁性
材料を通る著しく短い道を進まなければならない
ので、漂遊磁束は一般に主磁束よりも著しく大き
く、例えば３倍である。従来全磁束が分離面を越
えるように導かなければならなかつた。そのため
に分離面ではきわめて高い誘導が生起した。それ
に対して本発明では主磁束のみが分離面を越え、
漂遊磁束は分離面を通過しないように配慮されて
いるので、誘導が相対的に小さい。その結果十分
な主磁束を発生させるためには著しく小さな磁位
差で十分となつた。アンペア回数が相対的に小さ
くなる。巻線の寸法も相対的に小さく保つことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁式流量計の１実施例
の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿つた
横断面図、第３図は別の実施例の第２図に相当す
る横断面図、第４図は第３の実施例の横断面図、
第５図は磁極の実施例の横断面図である。１……測定管、２……貫流路、３，４……フラ
ンジ、６，７，３６，３７，５６……磁極、８，
９，３８，３９，５８……極片、１０，１１，４
０，４１，６０……鉄心区分、１２，１３……巻
線、１４，１５，６４……中間板、１６，２６，
４４……ヨーク、１７，１８，４７，４８……分
離面、１９，２０……測定電極、２１，２２……
シール部材、２３，２４……接続導管、２５，２
７……締付けボルト、３５……薄片、４２，４３
……ヨーク半部、６５，６６……ビード。

Claims

【特許請求の範囲】１電磁式流量計であつて、その磁石機構が測定
管に外側から装着可能である２つの磁極と、１つ
の外側のヨークとから構成されていて、しかも少
なくとも１つの分離面を有しており、かつ上記の
磁極がそれぞれ極片と、巻線を保持した鉄心区分
とを備えている形式のものにおいて、鉄心区分１
０，１１；４０，４１が半径方向でみて外側の端
部において該鉄心区分に続く磁石機構構成部材１
４，１５；４２，４３と分離面を持たずに結合さ
れており、かつ分離面１７，１８；４７，４８が
漂遊磁束φ_s1，φ_s2のための磁気通路の外部に配置
されていることを特徴とする、電磁式流量計。２分離面１７，１８；４７，４８が鉄心区分の
横断面積よりも大きな面積にわたつて広がつてい
る、特許請求の範囲第１項記載の電磁式流量計。３鉄心区分１０，１１が分離面を持たずに中間
板１４，１５と結合されており、該中間板が漂遊
磁束φ_s1，φ_s2を受容するために巻線１２，１３よ
りも突出しており、かつヨーク１６，２６との間
に分離面１７，１８を構成している、特許請求の
範囲第１項または第２項記載の電磁式流量計。４鉄心区分４０，４１が分離面を持たずにヨー
ク４４と結合されており、かつヨークが分離面４
７，４８を構成するために分割されている、特許
請求の範囲第１項または第２項記載の電磁式流量
計。５鉄心区分１０，１１がこれに続く磁石機構構
成部材１４，１５と一体に構成されている、特許
請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１つ
の項記載の電磁式流量計。６測定管軸線に対して直角に延びた薄板３５が
それぞれ鉄心区分４０，４１とこれに続く磁石機
構構成部材４２，４３を覆つている、特許請求の
範囲第１項から第４項までのいずれか１つの項記
載の電磁式流量計。７鉄心区分６０とこれに続く磁石機構構成部材
６４とが導磁的に互いに結合されている、特許請
求の範囲第１項から第４項までのいずれか１つの
項記載の電磁式流量計。８巻線１２，１３がデイスク形巻線である、特
許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
つの項記載の電磁式流量計。